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Lütze: Aufbau einer zuverlässigen Stromversorgung als Herz einer Anlage

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Webinar „Zuverlässige Stromversorgung – ausfallsicher und secure“
Lütze zeigt Aufbau einer zuverlässigen Stromversorgung als Herz einer Anlage

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Wie intelligent soll oder muss eine Stromversorgung sein? Neben dem Netzgerät sind beim Aufbau weitere Komponenten zu berücksichtigen – unter anderem DC-USV sowie Batterie-, Buffer- und Redundanzmodule oder auch elektronische Lastüberwachungen. Auch Umweltaspekte und die Effizienz spielen eine große Rolle und damit der Wirkungsgrad und die Einbindung der Stromversorgung in ein Energiemanagementsystem.

Inhaltsverzeichnis

1. Intelligente Netzgeräte können mehr
2. Redundante Auslegung hält Betrieb aufrecht
3. Webinar „Zuverlässige Stromversorgung – ausfallsicher und secure“

Zuverlässige Stromversorgung oder nur ein billiger Aufbau? Fast alle Schaltschränke, Schaltkästen und dezentralen Einheiten besitzen im Bereich der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik (Automatisierungstechnik) eine 24-VDC-Stromversorgung. Fällt diese aus, egal aus welchen Gründen, führt dies zwangsläufig zu Stillständen in der Fertigung oder Produktion. Ärger, Kosten oder Lieferprobleme sind die Folge und daher zu minimieren oder gänzlich zu vermeiden. In manchen Industrien sieht es bezüglich potenzieller Produktionsunterbrechungen sogar noch kritischer aus. Beispiel Glasverarbeitende Industrie: Hier darf ein Prozess nicht stoppen!

Jede Komponente ist kritisch zu hinterfragen und entsprechend der Applikation auszuwählen. Was heißt denn überhaupt zuverlässig? Das kann einerseits ein Standardbetrieb, ein redundanter Aufbau oder sogar ein ausfallsicherer Aufbau sein, welcher beim Wegfall der Netzspannung funktioniert. Weiterhin sollte betrachtet werden wie unterschiedliche Verbraucher/Verbrauchergruppen selektiv abgesichert werden können. Hier kommen sogenannte elektronische Lastüberwachungen zum Einsatz.

Intelligente Netzgeräte können mehr

Fast jedes moderne Netzgerät verfügt über einen potentialfreien Relaiskontakt, um seinen Betriebszustand beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung zu melden. Intelligente Netzgeräte, wie zum Beispiel aus der Lütze Compact Familie, können zusätzlich den momentan fließenden DC-Strom, die Überschreitung eines Stromlimits oder einen Fehler auf der AC-Eingangsseite erfassen und signalisieren. Dies kann per Normsignal (4–20 mA, 0–10 V), Relaiskontakt oder auch per Software erfolgen. Ein zusätzlicher Shutdown-Eingang zum soften Ein- und Ausschalten des Ausganges rundet diese Geräte ab.

Netzschwankungen oder kurzzeitige Netzausfälle, bedingt durch Schalthandlungen im öffentlichen Netz, können zu einem Anlagenstillstand führen, wobei der Fehler nicht direkt erkannt wird. Abhilfe schaffen hier Buffer Module, welche beispielswiese 20 A für 300 ms bei 24 V garantieren. Für längere Netzausfälle beziehungsweise Störungen kommen DC-USV (unterbrechungsfreie Stromversorgungen) zum Einsatz. Dies ist die sicherste und zuverlässigste Lösung, aber auch die teuerste. Die Überbrückungszeit hängt von der gewählten Batteriekapazität ab.

Redundante Auslegung hält Betrieb aufrecht

Der redundante Aufbau ist eine beliebte Art und Weise, die Zuverlässigkeit wesentlich zu erhöhen. Fällt ein Netzgerät aus, wird die komplette Versorgung von einem anderen Netzgerät übernommen. Das defekte Gerät wird signalisiert und kann gewechselt werden. Viele Netzgeräte verfügen über integrierte Entkopplungsdioden, welche gegebenenfalls den Wirkungsgrad mindern. Spezielle Redundant Module liefern Informationen zum Status der Netzgeräte, zu Redundanzfehlern und zeigen die Symmetrie der Netzgeräte an.

Jede Applikation verfügt über verschiedene Verbraucher wie Sensoren, Steuerung, Aktoren, HMI oder sonstige Geräte. Diese sollten einzeln oder in Verbrauchergruppen zusammengefasst und entsprechend abgesichert werden. Dies ist erforderlich, um gestörte Baugruppen innerhalb einer angemessenen Zeit gezielt abzuschalten. Geschieht dies nicht, kann das verwendete Netzgerät überlastet werden, was zur Abschaltung des Netzgerätes führt, wodurch ein Komplettausfall die Folge ist. Moderne intelligente Lastüberwachungen wie die LOCC-Box sind hierzu bestens geeignet. Fünf patentierte Charakteristiken und zehn Strombereiche bis 10 A erlauben eine angepasste und sichere Abschaltung. Die Kommunikation zur Steuerung kann über digitale Ein- und Ausgänge oder über das verwendete Feldbussystem erfolgen.

Somit gibt es verschiedene Möglichkeiten, welche entsprechend in die Überlegungen einbezogen und hinsichtlich der Kosten betrachtet werden sollten. Es empfiehlt sich dringend, großen Wert auf die Realisierung einer zuverlässigen Stromversorgung zu legen.


Webinar „Zuverlässige Stromversorgung – ausfallsicher und secure“

Ein Webinar der Konradin Mediengruppe mit der Friedrich Lütze GmbH
29. September 2020, 10 – 11.30 Uhr

Anmeldung: hier

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